粤教版高中物理必修第二册第四章机械能及其守恒定律素养提升课七动能定理的综合应用课件（56页）+学案（有解析）

素养提升课七　动能定理的综合应用 【素养目标】　1.能用动能定理求解多过程问题。　2.会处理动能定理和图像的综合问题。　3.会应用动能定理分析平抛、圆周运动问题。 提升点一　利用动能定理求解多过程问题 对于包含多个运动阶段的复杂运动过程，可以选择分段或全程应用动能定理。 1．分段应用动能定理时，将复杂的过程分割成一个个子过程，对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析，然后针对每个子过程应用动能定理列式，最后联立求解。 2．全程应用动能定理时，分析整个过程中出现过的各力的做功情况，确定整个过程中合外力做的总功，然后确定整个过程的初、末动能，针对整个过程利用动能定理列式求解。 3．当题目已知量和所求量不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单、更方便。 4．在分段分析时，有些过程可以用牛顿运动定律，也可以利用动能定理，动能定理往往比牛顿运动定律解题更简单方便，我们可优先采用动能定理解决问题。 　如图所示，一质量为2 kg的铅球从离地面2 m高处自由下落，陷入沙坑2 cm深处，则沙子对铅球的平均阻力为(g取10m/s2)(　　) A．1 980 N B．2 000 N C．2 020 N D．2 040 N 提示：答案：C 解析：法一：应用牛顿第二定律与运动学公式求解 设铅球做自由落体运动到沙面时的速度为v，则有v2＝2gH；在沙坑中的运动阶段，设铅球做匀减速运动的加速度大小为a，则有v2＝2ah。设铅球在沙坑中运动时受到的平均阻力大小为f，由牛顿第二定律得f－mg＝ma，联立解得f＝2 020 N，故C正确。 法二：应用动能定理分段求解 设铅球自由下落到沙面时的速度为v，由动能定理得mgH＝mv2－0，设铅球在沙中受到的平均阻力大小为f，由动能定理得mgh－fh＝0－mv2，联立以上两式解得f＝2 020 N，故C正确。 法三：应用动能定理全程求解 铅球下落全过程都受重力，只有进入沙中铅球才受阻力f，重力做功WG＝mg(H＋h)，阻力做功Wf＝－fh，由动能定理得mg(H＋h)－fh＝0－0，代入数据解得f＝2 020 N，故C正确。 　如图所示，将物体从倾角为θ的固定斜面上由静止释放，物体开始向下滑动，到达斜面底端与挡板相碰后，原速率弹回。已知物体开始时距底端高度为h，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体从开始到停止通过的路程。 答案： 解析：物体最终停在挡板处，从开始运动到停止的过程，由动能定理得mgh－μmg cos θ·s＝0 解得物体从开始到停止通过的路程s＝。 1．物体做往复运动时，如果用运动学、动力学观点去分析运动过程会十分繁琐，甚至无法确定往复运动的具体过程。这时就体现出动能定理的优势了，由于动能定理解题的优越性，求解多过程往复运动问题时，一般应用动能定理。 2．在有摩擦力做功的往复运动过程中，注意两种力做功的区别： (1)重力做功只与初、末位置有关，而与路径无关； (2)滑动摩擦力做功与路径有关，克服摩擦力做的功W克＝fs(s为路程)。 提升点二　动能定理在图像中的应用 1．首先看清楚图像的种类(如v-t图像、F-s图像、Ek-s图像等)。 2．挖掘图像的隐含条件，求出所需物理量，如利用v-t图像与t轴所包围“面积”求位移，利用F-s图像与s轴所包围“面积”求功，利用Ek-s图像的斜率求合力等。 3．再分析还有哪些力做功，根据动能定理列方程，求出相应的物理量。 (多选)在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动。当速度达到vm后，立即关闭发动机滑行直至停止。v-t图像如图所示，汽车的牵引力大小为F1，摩擦力大小为F2，全过程中，牵引力做的功为W1，克服摩擦力做的功为W2。以下关系式正确的是(　　) A．F1∶F2＝1∶3 B．F1∶F2＝4∶3 C．W1∶W2＝1∶1 D．W1∶W2＝1∶3 答案：BC 解析：对全过程由动能定理可知W1－W2＝0，故W1∶W2＝1∶1，故C正确，D错误；W1＝F1s，W2＝F2s′，由题图可知s∶s′＝3∶4 ... ...